半干法急冷及脱酸洗水塔处理有害气体的技术方案
一、 概述
工业废弃物、生活垃圾、医疗垃圾及有毒有害物质的热解焚烧处理后，其烟气中含有大量的酸性气体等有害成份，必须经处理后才能排放，其净化工艺主要有“酸性气体处理去除”和“颗粒烟尘捕集”两大部分组成。烟气中有机物、重金属、二恶英、呋喃等污染物，同时在这两项处理工艺中予以捕集净化。根据我公司在危险物焚烧处理工程方面积累的经验，在尾气处理工艺上采用国际上应用的半干式急冷脱酸洗气塔加布袋除尘系统，同时加留活性碳喷粉装置以吸附二恶英及部分未能净化的有害物质，以确保达标排放。
二、 半干法急冷、脱酸塔的形成
从目前比较成熟的理论来看，废物焚烧产生的烟气若在650℃以下逐渐降温，二恶英等有害物质再生成的可能性将增长，而骤冷过程则可有效抑制有害物质质的再生。因此，本设计只考虑利用焚烧炉出口温度1100℃到650℃这一区间的烟气余热。烟气经气水换热器降温至650℃左右可产生蒸汽约1100kg／h(0.4MPa表压)，产生的蒸汽可用于残渣加热，其它生产需要和生活部分用汽或者直接放空。
半干法急冷塔借助于国内外喷雾干燥机的原理，充分对能源和热源进行利用，生成产品颗粒，是干燥行业中较为成熟的产品，它自动化程度高，运行较为稳定，是干燥和制药行业的理想设备。我们把高温烟气作热源，把药液作介质，开发研制了单干法急冷、脱酸塔。
三、急冷过程
A、急冷的时间
首先我们了解了急冷塔的产物颗粒，它是烟尘和碱液的中和产物，主要成分为盐。液滴由塔顶上部向下，当雾化角度较小时，雾滴沿水平方向速度分量可忽略，仅考虑重力作用。液滴由某一初速度喷出，由于空气的阻力逐渐减速，这一阶段为减速阶段，当颗粒重力与所受空气阻力相等时，颗粒由减速运动变为等速向下运动，直至成品落下至收集仓，此阶段为等速运动阶断，为此，颗粒在塔内生成的时间(即烟气急冷的时间)为减速和等速运动的时间之和，其具体计算方式见斯托克斯定律。
b、技术保证
半干法塔顶的磁力调整雾化轮，解决厂液体（二流体、二流体)雾化工作中喷嘴易堵塞的难题，实现了流量不稳定的情况下能够均匀雾化的效果，在脱硫除酸过程中，制备的碱液由比例调节仪控制料袋，净料液送入雾化器中，在磁力高速雾化轮的作用—下，完成雾化过程。由于磁力高速雾化轮的分割线速度为100/200m/s（雾化轮直径大小，应根据各轴系大小，转轴的挠性强度，各临界转速等因素来确定）。使得液体形成近于纳米级的单体颗粒与烟气垂直高速运动的群体实施高速切割渗透混合，在此刹那间，纳米级单体颗粒液体由于比表面积迅速增大，与高速烟气接触迅速吸收热量。蒸发干燥，在瞬间得以完成，使急冷、降温、干燥、吸热、中和反应于一体。
综上所述，烟气急冷的过程，实际上也就是雾液吸热蒸发的过程。它略大于传热的时间，为此，良好的雾化效果是急冷的关键，遵循能量守恒的原理，高温烟气在很短的时间是能够急冷的。
四、 脱酸及有害物质的处理过程
a、针对烟气特点，选择不同的物料与烟气进行混合，对于氮氧化物、硫化物、碳化碳、氟化氢、二恶英、汞等重金属物质，目前最理想、最有效的中和物料为纯碱溶液。酸碱介质在高温下活性极强。又借助于磁力调整离心雾化器的磁力雾化，其比表面积极大，混合均匀性好，反应更加充分，脱氮、脱酸效率比传统工艺大80%左右。
b、对于二恶英、汞等重金属物质。由于急冷过程可以使得汽化状态下的有害物质迅速固化，跟随酸碱中和产物一起进入收灰仓，少许没有固化的物质被活性碳吸附，进入布袋除尘器，最终被布袋除尘器收集。
具体化学反应式如下：
NO+O2→NO3
NO2+H2O→HNO3+NO
NO2+O2+2H2O→4HNO2
（1） NaOH+HNO3→NaNO2+H2O
碳化物的中和
SO2+O2→SO4
SO2+H2O→H2SO3
SO2+NaOH→Na2SO2+H2O
（2）H2SO4+NaOH→Na2SO4+H2O
碳化物的中和
CO2+H2O→H2CO3
（3） H2CO3+NaCO2+H2O
氯化物的中和
（4） HC1+NaOH→NaC1+H2O
氢氟酸的中和
（5）HF+NaOH→NaF+H2O
五、自动化控制过程
首先，由温度监测系统对尾气温度进行监测，输出0-10MAa或4-20MA信号，该信号经PLC程序控制执行器处理，在比例调节仪的作用下传递给料泵，对料泵的运行发出运行指令，控制料泵的转速达到自动给料的目的，使得尾气温度极为恒定。特别是在处理有毒在害的气体时，避免了人体的直接接触，实现了人机界面分离，使设备更具有人性化、自动化。
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六、气体排放符合下列国家标准
1、《医疗废物焚烧炉技术要求》试行（GB19128-2003）标准
2、《危险废物焚烧污染控制标准》（GB18484-2001）标准
3、医疗废物焚烧炉大气污染物酸性污染物排放限值
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